一种生物质蒸汽爆破装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于生物质能源技术领域，具体涉及一种生物质蒸汽爆破装置。
【背景技术】
[0002]在纤维乙醇生产工艺中，需要对秸杆原料进行预处理，打破木质素和半纤维素形成的致密网状结构和降低纤维素的结晶度。蒸汽爆破是一种能够快速降解生物质的方法。CN201195813Y提供了一种间歇蒸汽爆破装置，包括蒸汽发生器、缓冲罐、汽爆罐和接收罐，将生物质原料加入汽爆罐中，通过蒸汽发生器向汽爆罐中通蒸汽，保持一段时间后，快速泄压实现汽爆。该装置中所采用的接收罐不能够对汽爆后的混合物进行有效分离处理，如果将汽爆后的残余蒸汽直接排放到大气中，会造成空气污染，并且浪费热量。CN201997309提供了一种连续式蒸汽爆破装置，其实质是利用多个汽爆罐来微分时间，保证在生产中不断有汽爆罐喷放。该装置中所利用的接收罐并不能够及时的将喷爆余汽从气相出口处排出，造成汽爆余汽在接收罐内冷凝，喷爆固相产物会粘结在接收罐壁上，从而造成汽爆余汽中热量的损失，该专利中采用余热回收器对汽爆余汽进行冷凝回收热量，回收效率低，而且回收后流体温度降低，变成低品位热能。
【发明内容】
[0003]本实用新型目的在于提供了一种能够有效分离汽爆后的混合物和充分利用热能的生物质蒸汽爆破装置。
[0004]基于上述目的，本实用新型采取了如下技术方案:一种生物质蒸汽爆破装置，包括汽爆罐，所述汽爆罐上部设有物料进口、下部设有蒸汽进口和物料出口，汽爆罐的蒸汽进口通过管道连接有蒸汽发生器，汽爆罐的物料出口通过管道连接有接收罐，所述接收罐为旋风分离器，所述旋风分离器包括筒体和位于筒体上部的气相出口、下部的固相出口，筒体侧壁上设有与汽爆罐的物料出口相连通的物料进口，筒体下方设有与固相出口相应的洗涤罐。
[0005]所述洗涤罐上设有进水口和蒸汽进口，洗涤罐的蒸汽进口与蒸汽发生器的蒸汽出口之间管道上设有减压阀，洗涤罐外部设置有夹套。
[0006]所述旋风分离器的气相出口分为两路支管，一路支管与洗涤罐外部的夹套放热汽爆余汽入口相连，另一路支管连接有换热器，换热器的吸热流体出口与蒸汽发生器的进水口相连。
[0007]所述汽爆罐上部的物料进口处设有排气口，汽爆罐的物料出口与旋风分离器之间的管道上依次设有排水管道和快开阀门，所述汽爆罐的物料进口、排气口和排水管道上均设有控制阀。
[0008]所述蒸汽发生器的蒸汽出口与汽爆罐和洗涤罐之间、旋风分离器的气相出口与换热器和洗涤罐之间以及换热器与蒸汽发生器之间均设有控制阀。
[0009]所述旋风分离器的固相出口处设有料仓，料仓底部设有与洗涤罐相应的螺旋输送机。
[0010]所述旋风分离器和汽爆罐的体积比值彡15。
[0011]所述筒体的上部为圆筒形、下部为圆锥形。
[0012]本实用新型结构简单、设计合理，最大的优势在于实现了汽爆后的混合物实现气固分离以及分离后的气相得到充分地循环利用，有效避免了对环境的污染和能源浪费，达到了节能、节水、减排的目的。具体而言，其有益效果为:
[0013]( I)本实用新型将接收罐采用旋风分离器的结构形式，能够迅速将进入接收罐中的气相和固相分开，避免造成汽爆余汽在接收罐内冷凝，导致喷爆固相产物粘结在接收罐壁上。
[0014](2)本实用新型将蒸汽发生器产生的高热高压蒸汽一方面送去汽爆罐进行汽爆，另一方面通过减压阀减压后送去洗涤罐中对洗涤液直接进行加热，加热速度快，热效率高，同时也减少了加热设备的使用。
[0015](3)本实用新型中将旋风分离器所产生的气相一路进入洗涤罐外的夹套中对洗涤液进行加热保温，同时减少了洗涤罐中需要的蒸汽量；一路进入换热器中对进入蒸汽发生器的水进行加热，通过换热器对进入蒸汽发生器前的水进行加热，降低了蒸汽发生器的耗电量，达到了节能减排的效果。
[0016](4)本实用新型中旋风分离器和汽爆罐的体积比值> 15，从而能够保证充分泄压。
【附图说明】
[0017]图1是本实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，一种生物质蒸汽爆破装置，汽爆罐2上部设有物料进口 21和排气口22、下部设有蒸汽进口 23和物料出口 24，汽爆罐2的蒸汽进口 23通过管道连接有蒸汽发生器1，汽爆罐2的物料出口 24通过管道连接有接收罐，接收罐为旋风分离器3，旋风分离器3包括筒体31和位于筒体31上部的气相出口 32、下部的固相出口 34，筒体31的上部为圆筒形、下部为圆锥形，筒体31侧壁上设有与汽爆罐2的物料出口 24相连通的物料进口 33，旋风分离器3的固相出口 34处设有料仓9，料仓9底部设有与洗涤罐4相应的螺旋输送机5 (旋风分离器3的固相出口 34也可直接与洗涤罐4的物料进口 41相连接)。
[0019]洗涤罐4上设有进水口 41和蒸汽进口 42，洗涤罐4的蒸汽进口 42与蒸汽发生器I的蒸汽出口 11之间管道上设有减压阀6，洗涤罐4外部设置有夹套7。
[0020]旋风分离器3的气相出口 32分为两路支管，一路支管与洗涤罐4外部的夹套7放热汽爆余汽入口 71相连，换热后经过夹套7冷凝液出口 72排出去污水处理，另一路支管连接有换热器8，气相经过换热器8的放热汽爆余汽入口 81进入，换热后从换热器8的冷凝液出口 82排出去污水处理，换热器8的吸热流体出口 83与蒸汽发生器的进水口 12相连。
[0021]汽爆罐2上部的物料进口 21处设有排气口 22，保证进料时内外同压容易进料。汽爆罐2的物料出口 24与旋风分离器3之间的管道上依次设有排水管道25和快开阀门26，汽爆罐2的物料进口 21、排气口 22和排水管道25上均设有控制阀。
[0022]蒸汽发生器I的蒸汽出口 11与汽爆罐2和洗涤罐4之间、旋风分离器3的气相出口 32与换热器8和洗涤罐4之间以及换热器8与蒸汽发生器I之间均设有控制阀。
[0023]旋风分离器2和汽爆罐3的体积比值彡15，保证充分泄压。
[0024]本实用新型的工作过程为:开始工作时，打开汽爆罐2上部的进料控制阀，将粉碎后经过除尘、除杂的秸杆原料装入汽爆罐2中，装料完毕后，关闭进料控制阀。蒸汽发生器I采用电加热方式进行加热，产生的蒸汽分为两路，一路进入汽爆罐2，另一路通过减压阀6进行减压进入洗涤罐4中对洗涤液进行加热。通过汽爆罐2下面连接管道上的控制阀调节蒸汽的流量，对汽爆罐2进行保温保压，保温保压一定时间后，打开快开阀门26进行喷放，喷放后的物料进入接收罐中，该接收罐采用旋风分离器3结构对汽爆后的产物进行气固分离，旋风分离器(接收罐)3的上部设有气相出口 32，下部设有固相出口 34。气相通过气相出口 32排出，排出的气相分为两路:一路进入洗涤罐4外的夹套，对洗涤液进行加热，冷凝后的污水进入污水处理工序进行处理；另一路进入换热器8，对进入蒸汽发生器I的水进行加热，冷凝后污水进入污水处理工序进行处理。固相进入旋风分离器(接收罐)3下面的料仓9中，并通过螺旋输送机5送至洗涤罐4中进行洗涤后排至下一工序。
【主权项】
1.一种生物质蒸汽爆破装置，包括汽爆罐，所述汽爆罐上部设有物料进口、下部设有蒸汽进口和物料出口，汽爆罐的蒸汽进口通过管道连接有蒸汽发生器，汽爆罐的物料出口通过管道连接有接收罐，其特征在于，所述接收罐为旋风分离器，所述旋风分离器包括筒体和位于筒体上部的气相出口、下部的固相出口，筒体侧壁上设有与汽爆罐的物料出口相连通的物料进口，筒体下方设有与固相出口相应的洗涤罐。
2.如权利要求1所述的生物质蒸汽爆破装置，其特征在于，所述洗涤罐上设有进水口和蒸汽进口，洗涤罐的蒸汽进口与蒸汽发生器的蒸汽出口之间管道上设有减压阀，洗涤罐外部设置有夹套。
3.如权利要求2所述的生物质蒸汽爆破装置，其特征在于，所述旋风分离器的气相出口分为两路支管，一路支管与洗涤罐外部的夹套放热汽爆余汽入口相连，另一路支管连接有换热器，换热器的吸热流体出口与蒸汽发生器的进水口相连。
4.如权利要求3所述的生物质蒸汽爆破装置，其特征在于，所述汽爆罐上部的物料进口处设有排气口，汽爆罐的物料出口与旋风分离器之间的管道上依次设有排水管道和快开阀门，所述汽爆罐的物料进口、排气口和排水管道上均设有控制阀。
5.如权利要求4所述的生物质蒸汽爆破装置，其特征在于，所述蒸汽发生器的蒸汽出口与汽爆罐和洗涤罐之间、旋风分离器的气相出口与换热器和洗涤罐之间以及换热器与蒸汽发生器之间均设有控制阀。
6.如权利要求1-5任一所述的生物质蒸汽爆破装置，其特征在于，所述旋风分离器的固相出口处设有料仓，料仓底部设有与洗涤罐相应的螺旋输送机。
7.如权利要求6所述的生物质蒸汽爆破装置，其特征在于，所述旋风分离器和汽爆罐的体积比值彡15。
8.如权利要求7所述的生物质蒸汽爆破装置，其特征在于，所述筒体的上部为圆筒形、下部为圆锥形。
【专利摘要】一种生物质蒸汽爆破装置，属于生物质能源技术领域，该装置包括汽爆罐，汽爆罐上部设有物料进口、下部设有蒸汽进口和物料出口，汽爆罐的蒸汽进口通过管道连接有蒸汽发生器，汽爆罐的物料出口通过管道连接有接收罐，接收罐为旋风分离器，旋风分离器包括筒体和位于筒体上部的气相出口、下部的固相出口，筒体侧壁上设有与汽爆罐的物料出口相连通的物料进口，筒体下方设有与固相出口相应的洗涤罐。本实用新型结构简单、设计合理，实现了汽爆后的混合物实现气固分离以及分离后的气相得到充分地循环利用，有效避免了对环境的污染和能源浪费，达到了节能、节水、减排的目的。
【IPC分类】C12M1-00
【公开号】CN204356320
【申请号】CN201420789048
【发明人】方书起, 孙国友, 马力, 陈俊英, 马晓建, 李洪亮, 韩秀丽, 常春, 刘利平, 白净
【申请人】郑州大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月15日